ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ

ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Аверченков Андрей Владимирович

доц., д-р техн. наук, ст. науч. сотр., Институт конструкторско-технологической информатики Российской академии наук,

РФ, г. Москва

Сегодня основой российского машиностроения является тесная интеграция крупных конструкторских бюро и сборочных производств с деревом средних и малых машиностроительных предприятий. В основе малых предприятий в машиностроении лежит их инновационная направленность, что обусловлено высокой конкуренцией и задачей максимизации прибыли. Таким образом, малые предприятия в машиностроении можно обоснованно называть МИП – малые инновационные предприятий. Статья направлена на описание основ построения из инновационного производства.

Специфические условия МИП накладывают свои ограничения на спектр возможного оборудования, применение которого будет оправдано с коммерческой точки зрения [1, 2, 3].

1. Оборудование не должно требовать затратных капиталовложений в помещение и инфраструктуру для его эксплуатации. Поскольку МИП имеют ограниченные финансовые возможности, как правило, производственная площадка арендуется и вложения в производственную инфраструктуру могут быть напрасными. МИП должно быть мобильно по территориальному расположению и по внутреннему размещению оборудования, а также должно быть готово, в связи с конъюнктурой и ситуацией на рынке, к замене оборудования как на аналогичное, так и на оборудование другого типа.
2. Оборудование должно позволять выпускать инновационную продукцию с четко определенным и понятным рынком сбыта. Маркетинговые исследования рынка сбыта должны предшествовать покупке оборудования. Любая инновационная идея должна быть просчитана на успешность коммерциализации.
3. Срок окупаемости оборудования не должен превышать 3 лет. В противном случае, риски для существования МИП слишком высоки, т.к. МИП не имеет запаса прочности и не имеет возможности для дифференциации деятельности в условиях сокращения рынков сбыта. Как правило, оборудование приобретается на условиях лизинга или залога другого оборудования или собственности. Сокращение рынка сбыта, которое сложно спрогнозировать в условиях МИП на долгосрочную перспективу, может создать условия потери оборудования и имущества организации, а значит и малого бизнеса в целом.

С учетом приведенных ограничений можно определить следующие виды оборудования, применение которого в условия МИП будет коммерчески обосновано (имеется в виду оборудование, позволяющее реализовать инновационный потенциал МИП):

1. Токарное металлообрабатывающее оборудование.
2. Фрезерное металлообрабатывающее оборудование.
3. Электроэрозионное проволочное оборудование
4. Станки для изготовления и заточки режущего инструмента.
5. Технологические установки для гидроабразивной, плазменной и лазерной резки материалов.

В качестве основных критериев выбора технологического оборудования для рассматриваемых условий можно отметить:

1.Технологические возможности и технические характеристики.

2. Стоимость.

3. Срок окупаемости.

4. Эксплуатационные расходы.

5. Габаритные размеры и масса.

6. Наличие рынка сбыта продукции или заказчиков.

Классификация затрагивает лишь общие типы современного технологического оборудования МИП, конкретное применение оборудования и более широкая типизация выходит за рамки данного исследования.

Также, при выборе оборудования, в соответствии с рекомендациями Госстандарта Р 50-54-11-87 [4], необходимо учитывать следующие способы повышения производительности и качества изготовления:

- одновременная обработка несколькими инструментами;

- одновременная обработка нескольких изделий;

- совмещение операций механической обработки;

- автоматическое измерение изделий;

- контроль состояния станка;

- контроль состояния инструмента;

- автоматическая коррекция точности;

- автоматическая переналадка станка.

Другой, не менее важной задачей, является обеспечение деятельности МИП современным режущим инструментом.

Существующий традиционный подход к выбору инструмента и режимов резания содержится в таких изданиях, как «Справочник технолога-машиностроителя» [5] и других источниках.

Выбор материалов для обработки (твердые сплавы) производится из табличных данных на основе вида обработки и обрабатываемых материалов.

В качестве примера выбора режимов резания рассмотрим известную зависимость (1.1) для расчета скорости резания при точении.

,                                        (1.1)

где C_v, x, y, m – коэффициенты увязанные с материалом режущей части резца, характеристиками подачи, характеристиками обрабатываемого материала;

Т – среднее значение стойкости инструмента;

K_v – поправочный коэффициент, учитывающий комплекс параметров процесса резания.

Данная формула справедлива для точения в целом и используется для всех видов обработки. Недостатком данного подхода является в первую очередь относительная сложность расчетов, провести которые быстро в условиях цеха невозможно (по этой причине операторы станков, да и некоторые инженеры, ориентируются в большей степени на свой опыт, что в корне неверно с точки зрения инновационного производства). Другой проблемой может стать разница характеристик режущего и обрабатываемого материалов разных производителей, что, естественно, невозможно учесть в общей формуле. И в третьих, необходимо отметить, с философской точки зрения, что любое обобщение приводит к потере частностей и специфики, что, очевидно, справедливо и для металлообработки.

Описанный традиционный подход применяется для большинства операций машиностроения.

Зарубежные производители металлообрабатывающего инструмента предлагают другой подход к выбору инструмента. Каждый производитель выпускает собственный каталог инструмента, в котором даются рекомендации по выбору конкретных видов инструмента и соответствующим им режимов резания.

Выбор типа инструмента, способа крепления пластин, материала режущей части и стружколома (выбор стружколома в отечественной технологии машиностроения не предусмотрен) производится на основании оригинальных методик производителей по таблицам, графикам, рекомендациям.

В этих условиях выбор режимов резания предусмотрен для каждого конкретного инструмента с конкретной пластиной. Для скорости резания, подачи и глубины представлены диапазоны возможных значений.

Таким образом, процесс выбора конструкции инструмента и назначения режимов резания упрощен и не требует усилий.

Для сравнительной оценки двух подходов составлена таблица 1.

Также необходимо отметить, что ряд производителей выпустили технические руководства по металлообработке (например, «Руководство по металлообработке» фирмы Sandvik Coromant), которые, являясь материалами рекламного характера, дают важную информацию по методикам применения инструмента производителя в изготовлении деталей.

Таблица 1.

Сравнение отечественного и зарубежного подходов к выбору инструмента и назначению режимов резания

Объемы знаний данных справочников колоссальны, но их использование ограничивает предприятие в выборе инструмента только одной фирмы. Другая проблема в том, что методика получения знаний закрыта коммерческой тайной производителя и не описывается в научных источниках. Очевидно, что назрела необходимость научного изучения и систематизации информации по инструментальному обеспечению производства, предлагаемого зарубежными производителями, обобщение и очистка ее от информации рекламного характера и создание методов выбора современного инновационного высокотехнологичного инструмента для производственных процессов как МИП, так и крупных предприятий.

Список литературы:

1. Аверченков А.В., Аверченкова Е.Э. Вопросы организации производства малых машиностроительных предприятий : VI Международная конференция «Стратегия качества в промышленности и образовании»/ Варна,  2010. Т. 1. С. 15–17.
2. Аверченков В.И., Жолобов А.А., Мрочек Ж.А., Аверченков А.В., Терехов М.В., Левкина Л.Б. Станки с ЧПУ в машиностроительном производстве [Текст]+[Электронный ресурс]: учеб. пособие для вузов Брянск.: БГТУ, 2010. Ч.1. С.216.
3. Аверченков В.И., Жолобов А.А., Мрочек Ж.А., Аверченков А.В., Шкаберин В.А., Терехов М.В., Левкина Л.Б. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ [Текст] + [Электронный ресурс]: учеб. пособие для вузов. Брянск.: БГТУ, 2010. Ч. 2. С.213.
4. Р 50-54-11-87.Единая система технологической подготовки производства. Общие положения по выбору, проектированию и применению средств технологического оснащения.
5. Справочник технолога-машиностроителя: В 2т. / Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. С. 496.